遥感技术范文(精选12篇)
遥感技术 第1篇
关键词:信息,数字化,卫星图像,林业遥感
90年代, 遥感技术发展的一个重要趋势是遥感 (Remote Sensing-RS) 与地理信息系 (Geographic Information System-GIS) 技术的集成。林业遥感 (RS) 与林业地理信息系统 (GIS) 的结合, 使林业遥感步人了更为完整的信息技术体系。森林资源环境的信息采集.除森林抽样外主要依靠遥感 (RS) .信息的分析和应用则依赖于地理信息 (GIS) 。为了使森林资源环境的空间信息具有完整性、系统性和适用性.遥感需要地理信息系统互相匹配, 地理信息系统需要将遥感与非遥感信息加以集成。遥感为地理信息系统奠定了基础, 地理信息系统为遥感提供了发展向。林业遥感除了与地理信息系统集成之外.也涉及到多种学科和多种技术。
在林业工作中, 应用遥感技术最早和最广泛的是森林资源调查工作。自航空摄影为军事采用后, 很快就被引入林业勘测工作中来。从国际上看, 遥感技术用于林业, 特别是林业勘测工作的历史大致可概括为:20世纪20年代开始试用航空目视调查和空中摄影;30年代采用常规的航空摄影编制森林分布图;40年代航空像片的林业判读技术得到发展, 开始编制航空像片蓄积量表;50年代发展了航空像片结合地面的抽样调查技术;60年代中期, 红外彩色片的应用促进了林业判读技术的进步, 特别是树种判读和森林虫害探测;70年代初, 林业航空摄影比例尺向超小和特大两极分化, 提高了工作效率, 与此同时, 陆地卫星图像在林业中开始应用, 并在一定程度上代替了高空摄影;70年代后期, 陆地卫星数据自动分类技术引入林业, 多种传感器也用于林业遥感试验;80年代, 卫星不断提高空间分辨率, 图像处理技术日趋完善, 伴随而来的是地理信息, 森林资源和遥感图像数据库的建立。
科技进步知识创新使常规的航空遥感技术 (航空摄影测量) 发展成为舍盖航空与航天的完整的林业遥感技术系统。遥感与地理信息系统 (GIS) 的集成, 使林业遥感又步入一个新的发展阶段。其“数字林业”是一项集地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、林业资源、林业管理、林业保护及林业开发等众多学科理论、技术于一体的专业科学体系, 是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大的系统工程。“数字林业”实施的主要技术支撑是“3S” (GIS地理信息系统、RS遥感、GPS全球定位系统) 技术、计算机网络技术和现代通信技术, “3S”技术起着基础和核心的作用。其主要作用是对各类空间信息进行科学地搜集、加工处理、管理、分析、交换。对管理对像 (图形、图像、属性数据、多媒体资源等) 的实际位置、属性、现状及预测的结果进行空间展示、空间分析和空间统计。使人们在研究问题和解决问题的方法上实现直观、快捷、实时、准确。数字扫描后的航片, 无疑是数字林业的信息储存形式之一。在林业方面, 将遥感技术应用与资源清查与监测, 火灾监测与预报和评估损失, 病虫害监测, 外来物种风向评估等。扩大了遥感技术在林业方面的应用。随着“3S”技术的不断发展和开发应用, 开发了以汗孔电子购回为手段的森林病虫害监测技术取代航空录像技术, 将电子勾绘数据与GIS相结合, 大大减轻了监测数据分析的工作量, 为大区域及时掌握森林动态, 准确预测发生趋势提供了可能。利用数字扫描航片, 我们不仅可以对它进行数字微分纠正, 制作准确的数字正射影像林相图, 而且可以对纠正后的航片或未纠正的航片进行二维或三维准确的森林测量。如利用正射影像提取林分 (小班) 面积、周长等;利用未纠正航片可以生成数字高程模型 (Digital Elevation Model简称DEM) 进而生成数字植被高度模型 (Digital Vegetation Height Model简称DVHM) , 还可以进行立体测量等。
目前国内外数字摄影测量的技术平台已经成熟, 使用数字摄影测量的方法生产DEM和正射影像的手段和方法也已经日趋完善。但是在我国的林业领域里还很少有人使用数字摄影测量的方法提取林区高精度的DEM, 随着数字林业的发展以及精准林业的提出, 对森林资源调查的精度要求越来越高, 因此使用数字摄影测量的方法提取高精度的DEM也就成为一种必然的发展趋势。
参考文献
[1]李芝喜.知识创新促进林业遥感的持续发展.林业调查规划, 2001 (2) :7-9.
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[5]森林经理学发展.林业学科发展专题报告[J].中国科学技术出版社, 2007:110-113.
遥感技术论文 第2篇
滨江学院
遥感与遥控技术论文
班级:11电信(2)学号:20112305914 姓名:陈宇豪
遥感技术的应用
摘要:
遥感技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就,是现代高新技术领域的重要组成部分。自从1972年美国第一颗地球资源技术卫星发射成功并获取了大量地球表面的卫星图像后,遥感技术就开始在世界范围内迅速发展和广泛应用。遥感技术的出现揭开了人类从外层空间观测地球的序幕,为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。
关键词:遥感技术 环境科学 应用 3S一体化 发展趋势
遥感是从远离地面的不同工作平台上,如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等,通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测,然后经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测,包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息,能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息,在环境科学领域的应用具有很大优越性。
20世纪90年代以来,环境遥感技术应用越来越广。从陆地的土地覆被变化,城市扩展动态监测评价,土壤侵蚀与地面水污染负荷产生量估算,生物栖息地评价和保护,工程选址以及防护林保护规划和建设。到水域的海洋和海岸带生态环境变迁分析,海面悬浮泥沙、叶绿素含量、黄色物质、海上溢油、赤潮以及热污染等的发现和监测,珊瑚和红树林的现状调查与变化监测,堤坝的规划与水沙平衡分析,水下地形地遥调查以及水域初级生产率的估算。再到大气环境遥感中的城市热岛效应分析,大气污染范围识别与定量评价,大气气溶胶污染特征参数化,全球水、气和化学元素等的循环研究,全球环境变化以及重大自然灾害的评估等,几乎覆盖了整个地球系统。
一、遥感技术在环境科学中的应用
1.遥感技术在水污染监测方面的应用
(1)利用红外扫描仪监视石油污染
全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。
(2)利用遥感技术监测水体富营养化
浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。
(3)通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染
废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。
(4)应用红外扫描仪监测水体热污染
应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。冷水和冰辐射能量少,呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。
(5)通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化
水体总体反射率较低,选择1.55~1.75微米波段的多时域影像可以分析水域的分布变化。沼泽化在时域图像上反映为水体面积缩小,从水体向边缘有规律变化,显示出不同程度的植被特征。
2.遥感技术在大气环境监测方面的应用
(1)臭氧层
臭氧层位于地球上空25~30千米的平流层中,对0.3米以下紫外区的电磁波有较大吸收,可用紫外波段来测定臭氧层的变化。臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带,可用频率为11O83兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。另外臭氧层会吸收太阳紫外线而升温,可使用红外波段来探测,如用7.75~13.3微米热红外探测器测定臭氧层的温度变化,参照浓度与温度的相关关系,推算出臭氧浓度的水平分布。
(2)大气气溶胶
利用遥感图像可分析大气气溶胶的分布和含量,工业烟雾、火灾浓烟和大规模沙尘暴在遥感图像上都有清晰的图像,可以直接圈定其大致范围。利用周期性气象卫星图可监测沙尘运动,估计其运动速度,及时预报沙尘暴。通过卫星资料可及早发现森林火灾,把灾害损失降到最低。大比例图片可用来调查城市烟囱的数量和分布,还可以通过烟囱阴影的长度来计算其大致高度。应用计算机对影像进行微密度分割,建立烟雾浓度与影像灰度值的相关关系,可测出烟雾浓度的等值线图。
(3)有害气体
彩红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况,通过植物对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程度和性质。一般污染较轻的地区,植被受污染的情况不宜被人察觉,但其光谱反射率却会明显变化,在遥感影像上表现为灰度的差异。正常生长的植物叶片能强烈反射红外线,在彩红外相片上色泽鲜红明亮。受到污染的叶子,其叶绿素遭到破坏,对红外线的反射能力下降,其彩红外相片颜色发暗,如白蜡树受污染后呈紫红色,柳树呈品红色略带蓝灰色。
(4)气候变化
美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观测地球的气候变化,得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息,对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。
3.遥感技术在城市环境监测与管理中的应用
彩红外遥感影像可监测固体废弃物引起的生态环境变化,热红外遥感影像可调查工业废水和废气的排放情况。城市道路宽的呈带状和环状,窄的呈线状,城市广场一般以块状蓝灰色与街道紧密相连于中心地带。居民区呈灰色,高层楼房带有宽长影,平房呈密集排列的小长方块状。水系呈浅蓝色,绿地呈红色。从遥感图像上获取这些信息,对优化城市结构有很大帮助。另外城市里的高大建筑物对太阳辐射和其他热辐射的吸收和释放特性跟以土地和农作物为主要下垫面的郊区有很大不同,利用热红外遥感对城市下垫面进行分析就可以得出城市的热岛效应。
4.应用遥感技术监控生态环境
遥感影像真实记录地貌形态特征并提供各环境参数的组合情况,根据其空间一致性和差异性进行区域环境范围的生态区划。利用遥感卫星相片还可以编制森林树种、生长状况和森林覆盖图,使用计算机集群分类,精度可高达8O%。一般野生动物环境与森林植被关系最为密切,通过研究植物的分布与长势可大致确定动物的活动繁殖场所,从而编制森林野生动物保护规划。
5.利用遥感技术监测自然灾害
遥感技术对于暴雨、水土流失、地震和山体滑坡等地质灾害的调查与监测也很有效。比如说地震与地球活动构造块体分布及其活动方式密切相关,利用卫星预测地震技术主要集中在电磁波辐射和电离层异常监测、地表形变监测、红外辐射监测以及卫星重力监测等方面。但由于目前技术条件的限制,地震还是不能准确预测,2008年5月的汶川大地震几乎震碎了中国人的心,期待有一天,我们中国人能通过遥感技术准确预测地震灾害,今天的悲剧永远不要发生了。
二、遥感技术的发展趋势
随着科学技术的进步,光谱信息成像化,雷达成像多极化,光学探测多向化,地学分析智能化,环境研究动态化以及资源研究定量化,大大提高了遥感技术的实时性和运行性,使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。
1.遥感影像获取技术越来越先进
(1)随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪,高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。
(2)雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力,在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要,成为实现全天候对地观测的主要技术,大大提高环境资源的动态监测能力。
(3)开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术,定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程,将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。
(4)由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统,具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力,为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。
2.遥感信息处理方法和模型越来越科学
神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术,会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器,大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用,是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。
3.3S一体化
计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点,将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型;遥感为地理信息系统提供自然环境信息,为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据;地理信息系统为遥感影像处理提供辅助,用
于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中,遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。
4.建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统
随着3S一体化,资源与环境的遥感数据量和计算机处理量也将大幅度增加,遥感数据处理系统就必须要有更高的处理速度和精度。神经网络具有全并行处理、自适应学习和联想功能等特点,在解决计算机视觉和模式识别等特大复杂的数据信息方面有明显优势。认真总结专家知识,建立知识库,寻求研究定量精确化算法,发展快速有效的遥感数据压缩算法,建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统。
5.建立国家环境资源信息系统
国家环境资源信息是重要的战略资源,环境资源数据库是国家环境资源信息系统的核心。我们要提高对环境资源的宏观调控能力,为我国社会经济和资源环境的协调可持续发展提供科学的数据和决策支持。
6.建立国家环境遥感应用系统
国家环境遥感应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据,建立天地一体化的国家级生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统,可定期报告大气环境、水环境和生态环境的状况。环境遥感地理信息系统是其支撑系统,在各种应用软件的辅助下实现环境遥感数据的存储、处理和管理;环境遥感专业应用系统是其应用平台,在环境专业模型的支持下实现环境遥感数据的环境应用;环境遥感决策支持系统是其最上层系统,在环境预测评价和决策模型的驱动下进行环境预测评价分析,制定环境保护的辅助决策方案;数据网络环境是其数据输入和输出的开放网络环境,实现环境海量数据的快速流通。总之,遥感技术在环境科学领域有广泛应用,随着科学的进步,遥感技术会越来越先进,其所发挥的作用也会越来越大。
参考文献:1.任源,杨晓晶.遥感技术在现代环境监测与环境保护中的应用.环境保护科学第33卷第3期,2007
2.王旭,徐永花,李莉.遥感技术在环境科学领域的应用及其发展趋势.地下水第29卷第3期,2007
3.施益强,陈崇成,陈玲.遥感技术在环境科学与工程应用中的进展.科技导报,2002
用遥感技术“武装”农业 第3篇
怎样想到这个生意?
公司起步于武汉,1987年出生的创始人向涛在2009年做这个项目时,还是一名武大遥感信息学院的在校生。最初,这个创始团队尽管蜗居校园一角,毫不显眼,但他们已感觉到这个行业所蕴含的商业需求。
巴西、阿根廷、美国是全世界的大豆生产中心,以此为例,这个期货市场的公司假设在离这些国家万里之遥的地方,便很难直接获得有效的信息渠道。它的信息往往经过不同媒体转载了多次才获得,而相关数据也往往来源于媒体零星的调查,数据抵达的速度、客观、准确性为此而打了折扣,无法实现大范围监测。
让用户快速、方便并且廉价地获得监测服务,成为了禾讯进入这个市场的一个方向。向涛说,这是一个金字塔结构的行业。塔尖是政府、大型企业,当他们有建立宏观区域性监测管理需求时,找一个科研机构开发一个遥感信息与服务系统的投入往往要有上百万元资金,甚至需要花费更多的钱。但向涛觉得,塔尖以下的中小企业、个人的需求量更大,“用户往往在资金与资源面前被难倒,而没办法得到这个服务”。
目前发展情况如何?
去年8月,禾讯获得了一笔上百万元的天使投资,其研发的“全球在线农情监测系统”3.0版也已经在近期上线,并保持着每天两次的卫星数据更新速度,一些期货公司正陆续成为它的用户。对于禾讯来说,即使新增加1000个用户,在服务器上的投入也不会发生变化。“这使得用户不需要耗费很大的代价去开发、运营一个系统,让用户既能廉价地获得服务,我们自己还能赚到钱。”
开放数据平台架构,外加云服务系统的概念是禾讯的运营模式。他们建立了一个时间长度为10年、容量上100TB的数据库。免费用户可以查阅到数据更新前半个月的数据,不过再往前推的话用户就得付费了。“因为久远的数据对于咨询公司、科研机构等用户都会有它的使用价值。”
除了搭建了一个数据库外,它还建立了一个自己的分析平台。譬如通过农作物的种植面积、土壤情况、旱情等参数,从而得出其长势与产量情况。向涛举了个例子,在可口可乐采购白糖的预算费用范畴里,他们假如及时了解到甘蔗生长的情况,以及它带来的对白糖价格的波动,“那么它就可以用有限的钱,采购到更多的白糖”。
未来有哪些打算?
卫星遥感技术自有其技术门槛,但向涛说获取数据的方式也只是算法上的不同,技术并非是闭环和唯一可依赖的路径。他更想琢磨在商业模式与服务上的创新。
在禾讯的布局里,农业监测只是切入这个市场的一个点。事实上,卫星大数据能做的事情很多。如通过监测一个区域在夜晚灯光分布的稀密度,可以了解这个地方人群分布规律及其经济状况;通过阿姆斯特丹、纽约、上海等这些全世界活跃的港口,对每天进出于港口的集装箱吞吐量的监测,可以了解到国际贸易的繁荣程度与上游经济的状况等。
在禾讯的业务板块里,已开始涉及为保险公司提供快速灾害(森林草原火灾)监测以及客观灾损评估;为粮食食品企业提供原材料销售、采购价格关键影响因素第一手全面数据,降低经营风险。
多源遥感影像信息融合技术 第4篇
随着传感器、遥感平台、数据通信等相关领域的发展, 现代遥感已进入动态、快速、准确、多手段获取对地观测数据的新阶段。在遥感信息处理与应用方面, 由于所获取的可见光、红外、微波及其他电磁波等多源影像数据与日俱增, 且不同传感器数据具有不同分辨率, 单一传感器影像数据通常不能提取足够的信息完成特定应用, 而具有不同信息的多源遥感数据根据需求进行融合处理, 实现多源信息互补、消除冗余等可以减少影像理解的模糊性, 提高遥感数据的利用率。
二、影像融合技术介绍
影像融合是同一地区的多源卫星影像数据进行空间配准, 然后采用一定的算法将各影像数据中所包含的互补性信息有机地结合起来, 生成新影像数据的技术。根据信息抽象程度以及融合应用层次的不同, 遥感信息融合可以划分为像素级融合、特征级融合和决策级融合三个层次。
像素级融合是遥感信息融合各层次中最成熟的技术。像素级融合直接对获取的各幅影像的像素点进行信息综合, 从而使影像分割、特征提取等工作在更准确的基础上进行, 并可能获取更好的影像视觉效果;像素级融合能够最大限度地保持原始数据, 提供其他融合层次所缺乏的细微信息, 具有较高的精确度。目前像素级融合被广泛应用于影像增强、影像质量改善、变化监测、影像分类等领域。常用的像素级影像融合方法有HIS变换融合、PCA变换融合、Brovey变换融合以及小波变换融合等方法。
特征级融合是中间层次的融合, 它并不孤立地看待每个像素, 而是考虑了影像本身所存在的相关性和特征信息, 对影像数据进行特征提取, 产生特征矢量, 然后利用融合算法进行融合。此方法主要是以提高影像空间分辨率和光谱分辨率为目的, 为人工判读提供质量更高、信息细节更为丰富的影像。基于特征的影像融合强调了特征之间的对应, 在处理上避免了像元重采样等方面的人为误差, 对特征属性的判断有更高的可信度和准确性, 针对性更强且数据处理量大大减少。特征级融合实现了信息压缩, 有利于实时处理, 且能提供直接与决策分析相关的特征, 但其融合精度要低于像素级。
像素级和特征级融合主要用于提高目视解译能力、增强影像识别分辨力等。
近年来, 决策级融合技术迅速发展为遥感应用提供更详细的信息, 如影像分割、土地利用分类等。相对于单一数据源而言, 决策级融合在提高分类精度方面具有很大的潜力。决策级融合首先对影像进行信息提取, 然后将所获取信息通过一定的决策规划加以融合, 从而提高对研究对象的辨识程度。决策级融合具有很强的容错性和良好的开放性, 但高效智能的融合算法仍有待研究。
以上三个层次的影像融合性能比较如下表:
三、遥感影像融合应用
现代遥感影像融合方式有很多种, 仅从像素级角度即有全色影像和多光谱影像融合、光学影像与SAR影像融合、光学影像与红外影像融合等方式。现以两种融合方式为例简要介绍融合过程与应用。
1、SPOT全色波段和多光谱影像的融合
SPOT全色波段和多光谱影像融合后的影像具有全色波段的高空间分辨率和多光谱影像的高光谱分辨率特性。用于融合的影像要求具有相同的空间分辨率且需严格配准。影像融合的质量不仅依赖于融合的处理过程、工具, 也依赖于影像之间相对配准的精度。
影像融合中最常用的一种方法是将全色波段整合到多光谱波段中, 其步骤如下:
(1) 选择SPOT的全色影像和SPOT的多光谱影像。
(2) 检查用来做融合的SPOT影像是否满足对它的强制性要求, 包括:相同的分辨率, 严格相对校准 (误差小于1个像素) 。
(3) 将用于融合的影像重采样为统一的分辨率 (10米) , 定位于同一地图投影, 并使其覆盖范围相同。
(4) 根据用于融合的影像的获取时间选择融合方法, 融合。
2、SAR影像与光学影像融合
普通遥感影像一般只能获得地表信息, SAR具有地表穿透能力, 能够获取地下信息, 将两种影像融合可以兼顾地表及地表以下信息, 从而实现地表以下物体的探测。融合方法主要是运用PCA变换技术, 利用高空间分辨率的影像替代低空间分辨率的多光谱影像的第1主分量, 通过主分量反变换获取融合影像。
有关学者曾将这种方法用于宁陕地区明长城的探测研究, 在原始Landsat ETM+影像上无法识别掩埋在沙漠中的明长城, 而在原始PALSAR影像中, 明长城线状地物清晰可见。影像融合后不但可获得掩埋与地表之下明长城的精准空间位置而且能够获得明长城周边和沿线的地类要素及空间布局的基本信息。
遥感影像融合技术能够有效利用多源遥感影像信息的冗余性、互补性和合作性, 具有广泛的应用:
(1) 提高空间分辨率, 例如:高分辨率的全色影像和低分辨率的多光谱影像融合, 在保留影像多光谱信息的同时, 可提高影像的空间分辨率。此外, 不同时相遥感影像融合也可改善影像分辨率。
(2) 增强目标特征:多传感器影像融合可以增强影像的解译能力并可得到单一传感器难以获取的特征信息。
(3) 提高分类精度:多源数据所提供的互补信息可提高地物的分类和解析精度。
(4) 动态监测:由于不同的遥感卫星平台回访周期不同, 将同一区域不同时相的遥感影像进行融合处理可提取特定区域的动态信息。
(5) 信息互补:单一传感器影像不足以全面地反映物体的信息, 多源影像数据进行融合可以实现信息互补。
多源遥感影像数据的融合与综合利用已成为当前遥感领域的研究热点之一。
四、结语
遥感影像融合可以实现信息互补, 提高影像分辨率, 减少模糊度, 改善解译精度, 形成对目标完整一致的信息描述。目前, 基于像素级的影像融合已相当成熟;决策级影像融合研究起步较晚, 尤其是高效智能的决策级融合算法仍有待研究。但由于计算量小、抗干扰能力强、分析能力强, 决策级融合将会是未来影像融合技术的主导方式。
参考文献
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[2]赵书河、李培军、冯学智:《遥感影像决策级融合方法实现》[J].测绘科学技术学报, 2007.[2]赵书河、李培军、冯学智:《遥感影像决策级融合方法实现》[J].测绘科学技术学报, 2007.
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遥感技术应用概述 第5篇
很多人以为遥感离自己的生活很遥远,其实这些技术早就已经深入大家的生活。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星(LandSat),经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此,遥感技术已成为一门实用的,先进的空间探测技术。下面就三个方面介绍一下遥感技术:
一、“3S”技术的涵义:
包括RS、GPS、GIS。
RS即遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上,利用各种波段的遥感器,通过摄影、扫描、信息感应,识别地面物质的性质和运动状态的技术,具有遥远感知事物的意思。
GPS即全球定位系统,是一种同时接收来自多颗卫星的电波导航信号,测量地球表面某点准确地理位置的技术系统;
GIS即地理信息系统技术,是利用现代计算机图形技术和数据库技术,用以输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。分为两大类: 第一类是地图数据或图形数据;第二类是文字数据或非图形数据。
二、遥感技术的主要特点:
可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多平方公里。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。
获取信息的速度快,周期短。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,法国SPOTS5卫星重复覆盖地球周期为1-5天,NOAA(美国国家海洋和大气局)气象卫星一天能收到两次图像。美国气象卫星(meteorological 和 satellite 缩合)每30分钟获得同一地区的图像。
获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,可方便及时地获取各种宝贵资料。
获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。
三、遥感技术的应用
1、地质遥感遥感技术应用于大面积的地质灾难调查,可达到及时、具体、准确且经济的目的。在2008年“5.12”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,为政府作出正确决策提供了依据。在舟曲泥石流灾害中,中国科学院对地观测与数字地球科学中心科研人员就使用遥感技术,重点提取了6条沟谷与泥石流发生有关的信息,得到集水面积、流域平均坡度、流域落差和植被覆盖度等参数。经过分析,科研人员判断出,当地哪些地方仍存在泥石流隐患,哪些地段发生大型泥石流的可能性较小,让前方人员可以更有针对性地安排救灾工作。地震预报是举世瞩目的科学难题,利用红外遥感资料进行地震预报和监测已取得了巨大的成功, 1991年3月,观察山西省大同5.8 级地震前卫星热红外遥感图象后发现,震前4~6 天在局部地区出现地表温度场发生增温现象或称暂时异常“热岛”现象, 异常带长80km, 宽30km,距离震中25km,地表亮度温度变化数值由22℃增加到28℃,部分欧美发达国家已进入了实际研究和应用阶段。
2、环境遥感
遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。例如:每年夏收后的秸秆燃烧是个让当地政府头疼的问题。过去监察人员坐车巡查,能去的地方少,大部分火点都被漏掉。现在气象和环保联手,遥感中心通过卫星监测火点,分辨率高达250米的卫星定位可以精确到乡镇,让秸秆燃烧无处遁身,保证环保人员能有效执法。在2009年6月6日全国秸秆焚烧公布的遥感监测结果中,山西省有3个火点,其中就有介休市1个火点,具体位置在禁烧区省道旁经度111.98度,纬度37.082度上。
3、林业遥感
在林业方面,利用遥感技术可以清查森林资源,监测森林火灾和病虫害。火灾是林业的大敌,利用航空红外遥感技术,不仅能发现已燃烧起来的烈火,而且可以探测到面积小于0.1-0.3㎡小火情,还能及时预报由于自燃尚未起火的隐伏火情。利用卫星遥感,一次就可探测到上千平方千米范围内发生的林火现象。卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用,对于人烟稀少的原始林区,能及时监测到瞭望岗哨难以发现的火点,为林火的扑救赢得时间,2009年春季防火期间卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用。共向吉林省森林防火指挥办公室和草原防火办公室通报热点87处,出色地完成了吉林省春季防火任务,为保卫吉林省实现连续30年无重大森林火灾的目标做出了贡献。
4、测绘遥感
人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。利用遥感技术,可以高速度、高质量地测绘地图。
5、军事遥感
在伊拉克战争中,遥感技术发挥了重要的作用,如打击目标的确定,水源的发现,地下坑道的发现,隐藏所的目标锁定等。为战争的战略指挥和后勤工作做了充分的准备,最大限度的发挥攻击效益,极大的增强了军队战斗力。自动化侦察系统,搜集预处理情报系统,自动化通信系统,气象侦察等,充分保障了空中、地面作战的进行。
遥感技术获得的信息探测范围大,资料新颖,而且为动态变化,还可迅速成图,搜集方便,不受雨雾、地形等条件的限制。科索沃战争就是一场现代化的信息战,科索沃上空20多颗卫星进行了追踪定位侦察,监视部队动态变化并及时传递信息,制导轰炸。阿富汗战争更有着太多的始料未及,B-52的远程轰炸,直接从美本土起飞,飞行上万里,且目标准确,由于传感的精确指导,美泊于印度洋上的航空母舰直接进行导弹发射,阿富汗多山的优势,在遥感监听下亦丧失殆尽,崇山峻岭中山洞的防御亦不能逃脱精确制导的打击,微波的功能让塔利班地下工事无所遁形。
6、农业遥感
农业遥感是指利用遥感技术进行农业资源调查,土地利用现状分析,农业病虫害监测,农作物估产等农业应用的综合技术,是当前遥感应用的最大用户之一。在2007年的中央一号文件中写到“鼓励有条件的地方在农业生产中积极采用全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感和管理信息系统等技术。”可见遥感在农业中的重要地位。
①.农作物估产与监测2004年以来,利用遥感估产运行系统得到的冬小麦、玉米的长势、墒情、面积和产量监测结果一直纳入农业部“农情信息发布日历”,成为农业部粮食会商的3大信息渠道之一,通过农业部官方网站对外发布。像遥感站所进行的冬小麦监测、玉米监测就是遥感估产运行系统中的地面调查系统。
②.“3S”集成技术在精细农业中的应用遥感和GIS结合提供多种数据源,这为建立农田基础数据库奠定了基础。农田基础数据库是农田科学管理的基础。搭载在拖拉机和联合收割机上的地理信息系统可以记录下各种农田操作过程中获得的数据,如作物品种、播种深度、喷洒农药类型以及收获产量,同时记录下田间作业时的位置与范围,灌溉量、化肥使用量、农药喷洒量、喷施部位、使用时间、当时天气状况等,这些都可以记录在数据库内,日积月累,形成农田生产辅助决策系统的重要科学依据。GIS能够根据地块中的土壤结构、有机质含量和土地平整度,结合GPS接收机提供的位置数据,指挥播种机进行定量播种,播种的疏密程度与土地肥力和土壤质地等作物生长环境相适应。在GIS和GPS指挥下,农药喷洒机可以在病虫害发生地去自动喷洒农药。
③.在病虫害防治中的应用在小麦生产中,小麦条锈病是损失大、危及范围最广的一种病害。长期以来,我国对小麦条锈病的监测工作仅限于田间取样调查。但是,针对大面积病害的监测,采用人工调查不仅耗费大量人力物力,而且监测效率很低,等病情上报到有关部门时,往往病害已大范围暴发。在国家自然科学基金的支持下,中国农业大学农学与生物技术学院副院长马占鸿教授带领的研究团队已能够利用卫星遥感技术对我国主要小麦品种实施条锈病病情监测。和人工进行农作物病虫害监测相比,采用卫星遥感监测效率更高,精度更高。
④.农情监测 农情参数的获取可以用于指导农田的生产管理,实行变量投入,达到优化生产、提高生产率、减少污染,是现代化农业发展的趋势。遥感技术具有覆盖范围大、探测周期短、现时性强、费用成本低的特点,为农情参数快速、准确、动态地获取提供了重要的技术手段。
⑤.农业资源调查和动态监测遥感技术使农业动态监测工作可以从几公里甚至几万公里的高度俯视地面资源及其变化,从而开拓了人们的思路和视野,为农业资
源调查、监测提供了更先进、更科学、更有效的方法。山西省遥感中心利用遥感技术进行农业资源调查和动态监测经费是常规方法的1/5-1/10,人力是1/10-1/20,时间是1/5-1/10,经济效益可观,还取得了较好的生态效益。
遥感技术及其应用的教学建议 第6篇
该部分内容的《课程标准》强调:结合实例,了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。根据课标要求,要了解遥感的概念、特点、工作过程,重点掌握遥感在资源普查、环境和灾害监测中的具体应用与功能,进一步认识遥感在现代社会中发挥的巨大作用,还要初步学会判读简单的遥感影像。但是对于遥感工作原理不要求涉及“专业机理”,定位到“工作过程”程度即可,也不要求掌握遥感的分类等知识。
2,联系实际、语言通俗、化解难度
学生对中央电视台的卫星云图非常熟悉,可以此导入,并设疑:卫星云图是怎么拍摄到的呢?这是红外遥感云图,通过计算机处理、编辑而成的动态图片。遥感的概念,顾名思义就是“遥远的感知”,通俗地说就是“人的视力的延伸”,但传感器比人眼更高明,因为人眼主要看到的是可见光,而传感器能“看”到的范围从紫外线到可见光、红外线,并延伸到微波。如微波遥感对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力,而且在夜晚和恶劣天气情况下也能使用。遥感的特点之一就是“站得高,看得远”,即感知的视野宽、范围大。在教学中用这些通俗的语言讲解,学生容易理解和掌握。
3,构建网络、清晰直观、分解难度
如遥感的概念构建(图1)。如遥感的具体应用列表比较(表1)。
4,运用图像、分析判读、提高能力
该部分图像一种是遥感反射波谱图像。这类图像通常是将几种不同的地物反射波谱图像放在同一坐标系中进行比较,判读时,主要抓住波谱图像差异大的地方,整体把握图像特征。教学时,笔者选取了2004年广东卷的一组题,涉及健康植物、轻度病害植物、重度病害植物的不同反射率图。类似的还有雪地、沙漠、湿地、小麦的反射光谱曲线图等。另一种是遥感影像图片。看遥感影像,一是直接判定:直接依据遥感影像的解译标志,如颜色、形状进行判读;二是对比分析:将不同波段、不同时间的卫星图像与地面的已知资料进行对比,相互补充、相互验证,从卫星图像上提取更多的信息,使判断结果更加准确可靠;将多次或逐月、逐年的遥感影像图对比分析或者叠加,反映地理事物的发展变化,如反映城市的扩张、海岸的侵蚀、湖泊的消长等。教学时可以运用课本上的“洞庭湖及荆江地区飞机遥感图像”引导学生逐步深入分析。
5,案例探究、补充材料、拓展巩固
如设计用遥感技术对我国太湖水质状况监测的方案。补充阅读材料——“遥感在农业方面的应用”以及在汶川地震中遥感技术的应用等,加深了解遥感技术在生产、生活中发挥的重大作用。
6,联系其它、分析比较、整体把握
由于鲁版教材在必修一讲述遥感技术,在必修二中才介绍GPS、GIS,为了更好地把握地理信息技术,有必要对“3s”技术进行分析比较,以便于更好地从整体上理解遥感与其它地理信息技术的区别和联系。
遥感技术的发展及应用 第7篇
1 遥感技术的发展
遥感技术是一种综合性探测技术, 自上世纪60年代问世以来, 如雨后春笋般地迅速发展。经过数十年的发展, 一系列高光谱分辨率遥感系统在国外成功研制并广泛应用在航空平台上获得。1995年l1月, 加拿大雷达卫星RADARSAT-1的成功发射标志着卫星微波遥感技术获得重大进展[1]。RADARSAT-1可以为地面分辨率、成像行宽以及波束入射角提供了比较宽的选择范围, 适于全地球或者区域尺度的综合观测。1998年, 长江抗洪中, 我国就是利用RADARSAT-1这颗卫星所提供的图像对水情进行分析。
我国的遥感科学技术事业, 起步于20世纪70年代末期。据不完全统计, 30年来, 我国已建立10多个卫星遥感地面接收站, 160多个遥感机构, 400多家地理信息服务企业, 数十所大学设置了该领域专业[2], 同时, 已成功发射50多颗卫星与4艘无人宇宙飞船。“神舟5号”与“神舟6号”飞船载人航天飞行的成功, 实现了中华民族遨游太空的梦想。“神舟5号”与“神舟6号”飞船就包括有人工直接操作的新型遥感对地观测技术[3]。
2 遥感技术的应用
2.1 遥感技术在农业资源调查中的应用
应用遥感技术进行农业资源调查, 可为农业资源的开发、持续利用和保护、提供基础数据、科学依据和基本条件。赵小敏借助landset TM卫星得到的遥感数据提取鄱阳湖地区的沙地资源的动态利用, 研究结果表明鄱阳湖沙地50多万亩, 比以往减少许多, 说明在治理沙地上取得一定的效果[4];黄明详等应用SAS遥感技术, 利用全天时、全天候的雷达数据ERS一2, 对杭州湾海涂围垦区行农业土地利用遥感调查, 分类总体精度为77.34%, 总体Kappa系数为0.735[5]。高娃等利用覆盖内蒙古的TM遥感数据, 分辨率为30m, 对内蒙古的草原面积进行调查, 草地解译精度为95%[6]。张苑平等采用美国IKONOS卫星数据为主要信息源, 通过图像处理、几何校正、“MAPGIS”人机交互式遥感解译和自动面积量算, 调查了岳阳市城市绿化现状, 为岳阳市园林城市的发展战略计划的制定提供基础[7,8]。
2.2 遥感技术在地质矿产中的应用
采用遥感客观、动态、综合、快速、多层次、多时像的技术优势, 通过计算机数据处理提取矿山地质环境信息, 辅以野外验证, 结合已有资料进行综合解译, 查明矿山地质环境条件、矿业活动及其痕迹, 以及诱发的矿山环境地质问题和矿山灾害等。张振生等认为遥感技术在矿山地质环境调查中的优点以遥感技术为支撑的矿山地质环境调查, 工作周期短, 经济效益明显[9]。尚长生利用不同时期SPOT4全色与ITM多光谱遥感数据资料对山西大同矿区矿山地质环境综合调查与评估[10]。
2.3 遥感技术在水文、水资源中的应用
遥感技术在水文、水资源方面的应用, 如水资源的调查、流域规划、水土流失调查、冰雪监测、海口海岸带及浅海地形调查、海洋调查研究等方面, 都能发挥重要的作用。肖芊等人在珲春三矿和大雁二矿的新建矿区水资源勘察以及金宝屯矿区的水资源勘察工作中应用TM合成影像图进行了遥感地质解译, 起到先行和提供准确的水源地的目的[11]。傅碧宏等用Landsat TM6热红外遥感数据定量反演了石羊河流域的地表温度, 研究结果表明, 地下水富集带地表温度具有异常现象, 其地表温度比地表水体高5K左右, 而比其它地表类型低7 K以上[12]。
2.4 遥感技术在环境监测中的应用
遥感技术在环境监测中主要是利用遥感提供的瞬间成像的大范围[13], 对大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测[14]。辽宁省环保所采用遥感技术对某露天煤矿进行了监测与分析, 弄清楚了该矿坑内产生污染的条件, 为露天矿场的污染防治提供客观的科学依据[13]。马跃良等运用陆地卫星TM数据当作珠江水体的遥感信息源, 对珠江广州河段水体污染给予遥感监测, 研究结果显示, 陆地卫星TM的可见光波段可以比较好地反映出珠江广州河段水质的情况[16]。马向平等采用遥感技术监测重庆市酸沉降污染造成的植被受害状况, 研究结果表明, 重庆市植被遭受毒害比较严重的区域是大面积分布的居民区以及大型污染源影响区[17]。
2.5 遥感技术在对抗自然灾害中的应用
自然灾害是指环境异常或环境的突发性变化, 给人类活动和生存带来的灾难。近年来遥感技术在预报灾害方面取得很多重要的成就, 成为预报自然灾害的有力工具和手段。中国科学院遥感应用研究所承担的农业科技成果转化资金项目“草原火灾遥感监测预警技术系统”, 已实现了利用MODIS (中分辨率成像光谱仪) 新型遥感数据的草原火点自动识别和提取, 经过境内和境外火的实证检验, 火点提取精度达到了90%以上。在此基础上, 初步研制成功我国草原火灾遥感监测预警技术系统, 并进入试运行阶段。刘迪等对遥感技术及相关现代信息技术在黑龙江省抗灾、减灾工作中的研究应用情况进行了论述及分析, 认为遥感技术的应用在抗洪、旱涝灾害中发挥的重大效益[18]。
2.6 遥感技术在林业中的应用
遥感技术在空间分辨率以及光谱分辨率等方面的提高, 以及雷达遥感与航空遥感的快速发展为我国林业遥感提供了大量的信息源, 大力拓宽了遥感技术在我国林业中应用的范围, 给当前我国森林资源的清查与监测工作提供了新契机与新方向。如今, 我国林业正不断向信息化方向发展, “数字林业”正悄悄地走进我们的视野。而遥感技术可以为“数字林业”提供大量的丰富的数据源, 可以说, 遥感技术为“数字林业”成功实施提供了比较强大的信息保障。目前, 遥感技术在我国林业上既用于森林制图、森林资源调查, 又用于动态监测、森林火灾监测与评估与森林病虫害监测, 显然得到了广泛的应用。
3 展望
农业遥感影像目视解译技术要点 第8篇
1 目视解译的基本程序
目视解译是许多遥感应用项目的先遣工作, 是遥感应用的基础。目视解译的顺序是:从已知到未知, 先易后难, 先山区后平原, 先整体后局部, 先宏观后微观。主要方法有直判法、对比法、邻比法、动态对比法、逻辑推理法等。目视解译的基本程序如下
1.1解译准备
首先要熟悉获取影像的平台、遥感器、成像方式、成像日期、季节, 所包括的地区范围, 影像的比例尺, 空间分辨率, 彩色合成方案等, 了解可解译的程度, 然后分析已知专业资料。目视解译的最基本方法是从“已知”到“未知”, 所谓“已知”就是已有相关资料或者解译者已掌握的地面实况。将这些地面实况资料与影像对应分析, 以确认二者之间的关系。根据所掌握的材料和熟悉的情况制定出工作计划。
1.2 建立解译标志
通过图像资料的对比分析、与实地的对比验证, 建立各种地物在不同遥感图像上的解译标志。具体根据影像特征, 即形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局建立起影像和实地目标物之间的对应关系。运用相关分析方法, 根据解译标志对影像进行解译, 选定典型的样片, 供解译时借鉴。
1.3 地面实况调查
在室内预备解译的图件不可避免地存在错误或者难以确定的类型, 就需要野外实地调查与验证。将解译草图带到现场, 进行抽样调查, 采集标本、样品, 补充修改解译标志, 验证各类物体的界线, 核实疑点, 修改和完善解译草图。根据野外实地调查结果, 修正预解译图中的错误, 确定未知类型, 细化预解译图, 形成正式的解译原图。
1.4 类型转绘与制图
将解译原图上的类型界线转绘到地理底图上, 根据需要, 可以对各种类型着色, 进行图面整饰, 形成正式的专题地图。将遥感影像目视判读成果转绘成专题图, 可以采用两种方法, 一种是手工转绘成图, 另一种是在精确几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。完成专题图的转绘后, 再绘制专题图的图框、图例和比例尺等, 对专题图进行整饰加工, 形成可供出版的专题图。
2 遥感目视解译技术要点
2.1 影像目视解译标志的建立
解译标志又称为判读要素, 它是遥感图像上能直接反映和判别地物信息的影像特征, 包括形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局。解译者通过其中某些标志能直接在图像上识别地物或现象的性质、类型和状况;或者通过已识别出的地物或现象, 进行相互关系的推理分析, 进一步弄清楚其它不易在遥感影像上直接解译的目标。解译标志的建立一方面靠多年的解译经验, 另一方面还要靠实际的样方验证。在样方布设中, 要选取一些有代表的地方, 范围要适中, 以便反映该类地貌的典型特征, 尽可能多地包含该类地貌中的各种基础地理信息要素类且影像质量好, 同时要使样方之间保持一定的距离, 作物的种类也不能过于单一。
2.2 色调和颜色解译
色调是指影像上黑白深浅的程度, 是地物电磁辐射能量大小或地物波谱特征的综合反映。色调用灰阶 (灰度) 表示, 同一地物在不同波段的图像上会有很大差别;同一波段的影像上, 由于成像时间和季节的差异, 即使同一地区同一地物的色调也会因成分的不同而不同。例如, 排水性良好、干燥的、有机质成分低的土壤, 中酸性岩浆岩、松散堆积物、大理岩、石英岩等一般具有浅色调;潮湿的、有机质成分高的土壤, 煤层, 基性、超基性岩浆具有较深色调。颜色是指彩色图像上色别和色阶, 如同黑白影像上的色调, 它也是地物电磁辐射能量大小的综合反映, 用彩色摄影方法获得真彩色影像, 地物颜色与天然彩色一致;用光学合成方法获得的假彩色影像, 根据需要可以突出某些地物, 更便于识别特定目标。中国东北地区陆地卫星TM假彩色数据土地资源信息提取标志中, 水田影像深绿色、浅蓝色 (春) 、粉红色 (夏) 、绿色与橙色相间 (收割后) ;旱田影像色调多样, 浅灰色或浅黄色 (春) 、褐色 (收割后) 、红色或浅红色 (夏) ;有林地影像深红色、暗红色, 色调均匀;灌木林地影像浅红色, 色调均匀;河流影像深蓝、蓝、浅蓝色;城镇用地影像青灰色, 杂有白色或杂色栅格状斑点。
2.3 纹理解译
一般很小的物体, 在图像上是很难个别地详细表达的, 但是一群很小的物体可以给图像上的影像色调造成有规律的重复, 即影像的纹理特征。影像的纹理也叫影像结构, 是指与色调配合看上去平滑或粗糙的纹理的粗细程度, 即图像上目标物表面的质感。草原看上去平滑;长大的老树林看上去很粗糙;中国东北地区陆地卫星TM假彩色数据土地资源信息提取标志中水田影像纹理较均一;有林地有绒状纹理;灌木林影像结构较粗糙;沼泽地影像结构细腻。
2.4 大小和形状解译
大小是指地物在像片上的尺寸, 如长、宽、面积、体积等。地物的大小特征主要取决于影像比例尺。有了影像的比例尺, 就能够建立物体和影像的大小联系。形状是指地物外部轮廓的形状在影像上的反映。不同类型的地面目标有其特定的形状, 因此地物影像的形状是目标识别的重要依据。在遥感影像上能看到的是目标物的顶部或平面形状。例如飞机场、盐田、工厂等都可以通过其形状判读出其功能地物在影像上的形状受空间分辨率、比例尺、投影性质等的影响。如中国东北地区陆地卫星TM假彩色数据土地资源信息提取标志中水田几何特征较为明显, 田块呈条带状分布;主要分布在丘陵缓坡地带的旱田几何特征不规则, 田块界线不清楚, 但易于与别的地类相区别;主要分布在平原及山区沟谷的河流几何特征明显, 自然弯曲或局部明显平直, 边界明显;主要分布于平原、沿海及山间谷地城镇用地几何形状特征明显, 边界清晰;主要分布于湖积平原及西部风沙区的沙地, 逐渐过渡, 边界不清晰。
3 解译速度和精度的提高
在遥感解译过程中, 既要注意解译的速度, 也要注意解译的精度。为了提高解译速度, 应该借助于计算机自动分类, 但是由于大量同谱异物和同物异谱的存在, 不能完全依赖于计算机自动分类, 在实际工作中应当将自动分类、人机交互解译、外业调绘有机结合起来, 最好能建立遥感信息解译模型。下面就介绍一下如何提高解译的速度和精度。
3.1 高光谱遥感数据最佳波段的选择
根据自己对具体影像解译的要求进行波段的选择, 以提高解译的速度和精度。若要获得丰富的地质信息和地表环境信息, 可以选择TM (7、4、1) 波段的组合, TM (7、4、1) 波段组合后的影像清晰度高, 干扰信息少, 地质可解译程度高, 各种构造形迹 (褶皱及断裂) 显示清楚;若要获得监测火灾前后变化分析的影像, 可以选择TM (7、4、3) 波段的组合, 它们组合后的影像接近自然彩色, 所以可通过TM (7、43) 彩色合成图的分析来掌握林火蔓延与控制及灾后林木的恢复状况;若要获得砂石矿遥感调查情况, 可以选择TM (5、4、1) 波段组合;用TM影像编制洲地芦苇资源图时, 宜用TM (3、4、5) 波段组合的影像, 分辨率最高, 信息最丰富;用MSS图像编制土地利用地图, 通常采用MSS (4、5、7) 波段的合成影像;若要再区分林、灌、草, 则需要选用MSS (5、6、7) 波段的组合影像。
3.2 遥感影像时相的选择
遥感影像的成像季节直接影响专题内容的解译质量。对其时相的选择, 既要根据地物本身的属性特征, 又要考虑同一地物不同地域间的差异。例如解译农作物的种植面积最好选在8、9月份, 因为这时作物成熟了, 但还没有收割, 方便各种作物的区别;解译海滨地区的芦苇地及其面积宜用5、6月份的影像;解译黄淮海地区盐碱土分布图宜用3、4月份的影像。
3.3 高分辨率影像的选择
分辨率的选择要符合自己的实际需要, 分辨率高对解译速度和精度都有很大帮助。随着科技的不断发展, 已经有了15~30m分辨率的ETM/TM影像、2.5~5.0m分辨率的SPORT影像、2m分辨率的福卫二号、1m分辨率的ORBVIEW-3/IKONOS0.6m分辨率的QUICK BIRD等。法国SPOT-5卫星影像分辨率可达到2.5m, 并可获得立体像对, 进行立体观测。SPOT-5卫星上的主要遥感设备是2台高分辨率几何成像仪 (HRVIR) , 其工作谱段有4个, 主要任务是监测自然资源分布, 特别是监测农业、林业和矿产资源, 观测植被生长状态与农田含水量等项, 对农作物进行估产, 了解城市建设与城市土地利用状况等。卫星遥感传感器和遥感数据处理技术发展很快, 一些传感器的立体观测, 各类遥感数据分辨率的提高, 为遥感影像解译标志和遥感影像信息模型的开发、研究提供了有利条件, 为快速和精确地进行解译提供了便利。
3.4 遥感信息解译模型的建立
利用计算机建立较为完善的遥感信息解译模型, 实现计算机对遥感数据的自动处理并解译和提取基础地理信息数据, 从而大大提高遥感数据的提取和判读技术, 增加数据采集的客观性, 避免人机交互式采集时人工判读的主观性和不同人判读时的不一致性, 缩短数据采集周期, 减少工作量, 提高工作效率。
摘要:介绍了遥感影像目视解译的基本程序, 从建立解译标志、色调和颜色解译、纹理解译、大小和形状解译4个方面介绍了常见遥感影像目视解译过程中的技术要点, 同时探讨分析了如何提高解译速度和解译精度, 包括高光谱遥感数据最佳波段的选择、遥感影像时相的选择和高分辨率影像的选择等。
关键词:遥感影像,目视解译,技术要点
参考文献
[1]李德仁.摄影测量与遥感的现状及发展趋势[J].武汉测绘科技大学学报, 2000 (4) :1-5.
[2]濮静娟.遥感图像目视解译原理与方法[M].北京:中国科学技术出版社, 1992.
摄影测量与遥感技术的发展 第9篇
所谓的摄影测量和遥感具体的说就是通过分析影像等获取所需的物体, 一般指的是地球以及生态等方面的信息, 进而对其分析记载的一种科学。在摄影测量发展到数字摄影测量阶段及多传感器、多分辨率、多光谱、多时段遥感影像与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学和与之相关的边缘学科的之间实现交叉渗透、相互融合, 摄影测量以及遥感已经慢慢发展成一门新型的地球空间信息科学。
1 摄影测量与遥感技术概述
通过分析摄影测量和遥感科技可以发现, 该技术在最近的几十年间有了非常大的变化, 从最初的单一范围目前已经发展到多个行业之中, 比如市政项目以及林业和海洋等等。它的存在和发展为国家的经济发展以及社会的稳定贡献着非常显著的力量。对于摄影测量来讲, 它最初从属于模拟摄影, 从1970年之后其开始单独出现, 最近几年其开始融入到数字摄影范畴之中, 摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
对于遥感技术来讲, 它有三个大的构成要素, 即地基系统以及空基系统和研究技术支持系统。通过多种遥感设备来获取地面信息, 经过对信息的搜集以及辨别来判定物体。该技术的优点非常多, 比如其信息获取的范围非常宽, 而且获取资料的速率很快, 所需的时间不长。除此之外, 所受的限制要素不是很多, 获取信息的方法非常多, 获取的信息量也很大。上述这些优点都是其较之于别的技术所凸现出来的长处。
遥感技术应用时的流程。当遥感技术具体运用时, 其流程通常是选择数据, 处理数据, 提取信息, 测定精确性。当前该技术通常是经过卫星获取数据的。在具体检测时要结合相关的图纸, 多方面的比对分析, 将生态以及人为之类的要素都放到材料之中, 只有这样才能够切实的提升信息的精准性。假如活动对于精确新的规定非常高, 我们要将卫星获取的影像信息添加到其中, 进而处理数据。遥感技术获取的信息一般不能直接的辨别, 要通过电脑转变才可以变成我们能够辨别的数据, 而且还要对这些数据修正, 此举是为了提升精准性。同时还要提取出现变化的信息。此处讲到的变化信息指的是新出现的信息, 提取信息是测绘工作中非常关键的一项工作。通过时间先后, 来进行变化信息量的获取, 而且结合时间的改变对今后发展进行合理的预估, 这样便于后续分析。对检测的精度进行评定。精确度在很大的程度上影响到遥感科技的品质, 经过对数据的记载, 我们能够获取更为精准的信息。
2 摄影测量和遥感技术的发展
2.1 摄影测量技术的发展
2.1.1 无人机低空摄影测量
随着无人机低空摄影测量技术的成熟和经济建设的需要, 无人机测绘已经逐渐渗透到多个领域。美国航空航天局也将多种无人机应用于森林火灾监测、精确农业、海洋遥感等研究项目。在可见光遥感方面, 国外的无人机低空摄影测量通常加载高精度的POS, 它的自动化特征更加明显, 此时不需要进行繁琐的地面控制工作, 不过它的缺点是费用太高, 目前我国的无人机还没有进行这方面的尝试。
2.1.2 航空摄影测量技术
假如按照摄影的具体方位进行分类, 可以将其分成三个种类, 分别是航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量, 要结合实际的测量要素开展不一样的探索。对于航天测量工作来讲, 它的测距要更远一些, 在技术上也面对更为严格标准, 对于摄影以及测绘工作者的规定更加的严格, 而且由于环境导致的干扰对工作的影响也更加的明显。假如依据研究对象进行分类, 可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程, 通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据, 把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。如果按照处理措施进行分类, 可以将其分成模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。所谓的模拟摄影测量具体的说就是借助于模拟测量的形式, 确保测量的效果更加精准, 而且降低了失误的发生几率, 通过模拟方法更好的掌控实际, 确保技术的应用更加完善。解析摄影测量具体的说就是通过对数据以及状态等要素分析, 进而实现对综合信息的掌控, 确保存在的问题以及不当之处等都能得以处理, 而且通过深入的分析数据, 让数据达到还原效果, 增加图像的准确率, 并通过分析和应用提供最真实的影像和数据, 更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。
2.2 遥感技术的发展
通过分析比对发现, 在以前, 我们开展测绘工作时过分的重视实地勘察数据以及对数据的分析汇总。在当前阶段, 随着科技的发展, 经济的进步, 我国的测绘工作迎来了全新的发展局面, 相应行业的发展对测绘工艺的规定也更加严格。不论是测绘的形式亦或是具体的内容等都在向着全新的方向迈进, 此时更加的看中精确性, 更加的注意降低误差。最近几年, 该项技术在我国的很多行业以及领域中都得到了非常明显的发展。行业的需求使得测绘工作在不断的发展。那些有着较多功能的传感设备可以为电脑获取测绘信息提供帮助, 同时还能够帮助我们更好的研究信息。遥感科技基于它的强大的应用性特点, 以及它不受环境干扰的优势, 在当前的测绘领域中得到了非常广泛的应用。除此之外, 该项技术还不需要过多的人力资源, 其工作时间非常长, 能够保证我们稳定的开展地质研究等工作。当然, 由于时代在不停的发展, 我们应该不断的对当前的遥感工艺以及测绘科技加以完善, 确保它们高的精准性, 只有这样才可以为项目的有序运作提供合理的技术支撑。
我国获取空间数据的能力在经过五十年的发展, 有了较大的提升。对具有自主知识产权的处理遥感数据平台进行了研发, 从而推动了国产卫星遥感影像地面处理系统的建立, 并在摄影测量方面积极进行研究和探索, 为我国独立处理信息、获取观测体系的建立提供了坚实的基础。从获取数据的能力方面来看, 传感器在国家863以及973计划的支持上成功被研制出来, 成功发射了对地观测的包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星以及资源卫星等五十多颗卫星, 并推动了资源、风云、环境减灾以及海洋四大民用对地观测卫星体系的建立, 实现了从太阳和地球同步轨道对地球多传感器、多平台的观测以及对地球表面分辨率不同的雷达和光学图像的获取, 并将这些获取的数据用于对海洋现象、大气成分、自然灾害以及水循环等各个方面的监测。从数据储备方面来看, 数据积累已经成功的覆盖了全国海域、陆地以及我国周围国家和地区的包括一千五百万平方公里的地球表面数据。
3 结束语
随着时代的发展, 此时我国的摄影测量和遥感科技已经步入了全新的发展时期, 也就是信息化的发展时期。在今后的一段时间之内, 相关工作者的工作重点是怎样将各个领域的发展和该项技术有效的结合到一起, 进而带动国家经济进步和社会发展。
摘要:随着科技的发展和社会的进步, 我国的摄影测量和遥感技术等都呈现出了全新的发展面貌。作者在这个大的背景之下, 具体的论述了两者在目前时期的发展模式。
关键词:摄影测量,遥感技术,发展
参考文献
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遥感技术在水利行业的应用 第10篇
我国人口众多, 地域辽阔, 时空分布差异较大, 水源紧缺, 水环境污染等问题越来越受到各级政府的重视, 在传统调查、规划、管理技术的基础上引进遥感技术, 将更有助于加快信息的获取、更新, 促进水利行业的发展。根据水利工作的性质将可以直接使用遥感、地理信息系统的行业可分为水文与水资源、水利工程、防洪抗旱和农村水利、水土保持等几类。
水文与水资源:分析人员可以收集在某一时段的气象信息 (如降雨量) , 人文信息 (人口数量等) , 利用遥感相应软件的图像处理方法获得当地的岩性及土壤信息、植被类型以及面积信息等, 再次基础上可以建立相关模型计算降雨渗漏量、植被蒸发量, 生活、工业用水量, 将降雨的总量减去消耗量就可以获得补充道河流水库的水量。由于此项分析牵涉的分析面积会很大, 因此可以利用多分辨率的卫星影像获得高精度的信息。
江、河、湖、海等的水质监测:经济的发展、人口的增加、以及洪涝、干旱等的影响不但水资源总量越显紧张, 水的质量也受到影响, 为了有效地保护、使用紧缺的水资源需要对江、河、湖、海的水质进行必要的检测。对高光谱分辨率遥感图像进行分析, 进行子像素分类可以很好的完成此项工作, 利用这些方法和所获得相关区域的图像可以监测有害物质的分布和含量并可以追踪分析污染物的来源, 为污染的治理提供必要的信息。
遥感技术在水污染监测方面的应用主要包括利用红外扫描仪监视石油污染, 监测水体富营养化, 调查废水污染和泥沙污染, 监测水体热污染等几个方面。
监视石油污染:利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析, 将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较, 更精密地判断和解译信息, 参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像, 特别是数字密度分割图, 可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来, 这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。
监测水体富营养化:浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用, 当水体出现富营养化时, 可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱, 另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光, 影响水体的透明度。
调查废水污染和泥沙污染:废水的颜色与悬浮物性状千差万别, 特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样, 可以用多光谱合成图像进行监测。
监测水体热污染:应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量, 真实反映其温度差异。在热红外图像上, 热水温度高, 辐射能量多, 呈浅色调。冷水和冰辐射能量少, 呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流, 利用光学技术和计算机对热图像作密度分割, 根据少量的同步实测水温, 画出水体等温线。
水资源调查、管理:充分、合理地使用水资源的前提是对水资源的分布、睡资源量、睡资源的消耗信息掌握充分。而这都是遥感技术可以完成的任务。对于人迹罕至的地区, 利用遥感图像提供的直接、简介信息对寻找水源非常有帮助。对于水资源的消耗除自然蒸发、渗漏外就是工业、农业、生活用水, 而农业用水又占有很大的比重, 可以通过遥感调查查清楚农作物种类、面积进而确定其必须的水量, 为合理分配水资源提供信息。
水利工程:此项工作中需要遥感辅助完成的工作主要是工程前期的现状调查, 工程中进程监测, 工程后的效益评估。工作人员可以提取工程区域的地形、地貌、岩性、土壤、植被信息, 利用遥感的相关软件建立决策库, 对项目可选的位置、路线进行可行性分析评估进而选择最佳的位置、线路。对水利工程对环境的影响进行预评估。这些基础信息可以为项目实施不同阶段的工程人员服务。对牵涉到移民, 土地征用等需要补偿的问题可以利用监督或非监督分类方法调查面积。
进行工程规划如果需要大比例尺成图, 可以利用大比例尺航片构建立体, 在立体环境中提取需要的信息, 建立3D信息图, 利用高分辨率的图像或航片, 可以试试对工程进展进行监测。
对于修建水库等水流相对静态的工程, 如果评估不同拔高、水位高影响上有的范围, 可以利用遥感软件中对水层功能分析的模块快速获得坝高、水位高影响范围, 并可以输出为矢量图, 进而与其他信息叠加和分析获得其他需要的信息。
防洪抗旱:自遥感技术应用依赖, 遥感技术就在防洪、抗旱中发挥了重大作用。灾害发生后可以根据水体与其他第五光谱明显不同的特点, 利用多光谱图像或合成孔径雷达图像快速确定守财范围。在此基础上根据已有的或实时提取的社会信息, 利用遥感图像分析功能进行叠加分析, 可以快速对灾情进行快速评估。为救灾、建在、在后重建提供信息基础。在此方面, 水利行业已做了大量工作并取得了成熟的经验。
农田水利:随着越来越多高分辨率图像的商业化, 在遥感图像上可以清楚地看清农田的细节, 这位遥感在农田水利基本建设中发挥作用提供了基础。可以通过高分辨率正射影像直接规划渠道、管道的分布, 测量渠道管道的长度, 再与本地的数字地形模型或实际测量的高程数据结合, 进而确定水源的高度。这些工作可以极大降低野外工作量, 而且成图快速直观, 适合多部门使用。
水土保持:调查人员可以利用遥感资料, 通过图像处理方法提取必须的如岩性、土壤、植被信息、土地利用、大型开发建设工程、居民点等信息。利用现有的数字地形高程模型生成数字地形模型, 以确定水土流失状况。而水土流失监测在调查的基础上可以利用动态监测的工具, 对两个时期的结果进行分析以反映水土流失的变化方向。
在对水土流失调查与监测的基础上, 对需要智力的地区可以利用高分辨率图像对流域进行规划, 在堵上标注治理措施和面积, 进行水土保持综合规划。此外, 还可以利用遥感图像实时调查、监测治理工程的进展、实施以及完成情况。
总之, 水利遥感应用的前景是十分广阔的, 资源卫星作为一种高新技术在农、林、水利、地矿、海洋等国民经济各部门的应用成绩是毋庸置疑的, 随着科学的进步, 遥感技术的不断开发和创新, 遥感技术会越来越先进, 如果能解决困扰遥感技术应用的难题, 加上我国自己的资源卫星早日投入运行, 我们深信, 我国的遥感应用水平一定能够不断地深入发展和提高, 在国民经济建设中发挥更大的作用。
参考文献
摄影测量与遥感技术发展分析 第11篇
随着经济的不断发展,科学的不断进步,摄影测量与遥感技术因其运用范围广、作用大而走上了逐渐发展的道路,并且对国民经济生活起着重要的影响。主要通过对摄影技术与遥感技术的发展进行了分析,并对其在各个方面的运用进行了阐述。
关键词:摄影测量;遥感技术;发展;应用
摄影测量与遥感技术被划分在地球空间信息科学的范畴内,它在获取地球表面、环境等信息时是通过非接触成像传感器来实现的,并对其进行分析、记录、表达以及测量的科学与技术。3S技术的应用、运用遥感技术以及数字摄影测量是其主要研究方向。在多个领域内都可以运用遥感技术与摄影测量,比如:自然灾害、勘查土木工程、监测环境以及国土资源调查等。随着我国经济的不断发展,运用到遥感技术与摄影测量的领域也在逐渐的增多。
在人类认识宇宙方面,遥感技术与摄影测量为人类提供了新的方式与方法,也为人类对地球的认知以及和谐共处提供了新的方向。遥感技术和摄影测量可以提供比例不同的地形图以服务于各种工作,并且还能实现基础地理信息数据库的建立;遥感技术与摄影测量与地图制图、大地测量、工程测量以及卫星定位等构成了一整套技术系统,是测绘行业的支柱。
一、摄影测量与遥感技术的发展
从摄影测量与遥感技术的发展来看,摄影测量与遥感技术在近30年的时间里已经涉及到城市建设、水利、测绘、海洋、农业、气象、林业等各个领域,在我国的经济发展中起着至关重要的作用。摄影测量从20世纪70年代后期从模拟摄影中分离出来,并逐渐步入数字摄影阶段,摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
(一)摄影测量与遥感技术有利于推动测绘技术的进步
我国的摄影测量从上世纪70年代后期经历一个系统的转变。在经历了模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段之后,摄影测量终于步入了数字摄影测量的阶段,这也成为我国传统测绘体系解体,测绘技术新体系兴起的标志。
首先,从数字影像的类型来看,当前我国已经建立了数字栅格图、数字高程模型以及数字正射影像,土地利用与地名数据库也随之建立起来,摄影测量与数据库的多样性在一定程度上为生产运用提供了可能,从而进一步推动了测绘技术的发展。
其次,由于摄影测量与遥感技术的飞速发展,也逐渐被国家所重视,并利用这两项技术来完成了各种地理比例尺地形图的绘制。此外,还推动了诸多具有全国界别的基础地理信息数据库的建立。比如:比例尺级别为1:50000,1:1000000等的国家级地理信息数据库;除开国家级的,还有省级、县级等的地理信息数据库等。
(二)摄影测量与遥感技术有利于提升空间数据的获取能力
我国获取空间数据的能力在经过五十年的发展,有了较大的提升。对具有自主知识产权的处理遥感数据平台进行了研发,从而推动了国产卫星遥感影像地面处理系统的建立,并在摄影测量方面积极进行研究和探索,为我国独立处理信息、获取观测体系的建立提供了坚实的基础。
首先,从获取数据的能力方面来看,传感器在国家863以及973计划的支持上成功被研制出来,成功发射了对地观测的包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星以及资源卫星等五十多颗卫星,并推动了资源、风云、环境减灾以及海洋四大民用对地观测卫星体系的建立,实现了从太阳和地球同步轨道对地球多传感器、多平台的观测以及对地球表面分辨率不同的雷达和光学图像的获取,并将这些获取的数据用于对海洋现象、大气成分、自然灾害以及水循环等各个方面的监测。
其次,从数据储备方面来看,数据积累已经成功的覆盖了全国海域、陆地以及我国周围国家和地区的包括一千五百万平方公里的地球表面数据。
二、摄影测量与遥感技术在国民经济各项领域中的运用
(一)摄影测量与遥感技术在应对自然灾害中的运用
在发生自然灾害时,为了能够第一时间了解灾情的具体分布,获取高分辨率灾区遥感影像,可以采用低空无人遥感、航天、航空遥感等方式,对灾区原有的地理信息以及尺度进行整合,推动地理信息服务平台的建立,将多尺度影像地图制作出来,及时、有效的提供地理信息以及地图数据支持,为及时制定出应对自然灾害的措施提供了依据。比如在汶川地震时,在灾区道路交通与通信严重受损的情况下,通过摄影测量与遥感技术在第一时间获取了灾区的详细信息与资料,并利用航空遥感技术和无人机连续、动态的实现对灾区的监测,并对道路交通以及房屋倒塌等情况进行分析,建立起灾区地理信息综合服务平台,将灾区的地理信息数据进行整合,比如水系、居民地以及交通等,为各级抗震救灾指挥部门作出正确的决策以及救援人员的搜救工作提供了及时有效的灾情信息。在灾区的救援工作中,发挥着至关重要的作用。
(二)攝影测量与遥感技术在气象中的运用
在气象方面中,摄影测量与遥感技术主要运用在对各种气象灾害的预报和监测两方面。
在热带天气系统的监测方面,气象卫星发挥着极其重要的作用,尤其是对于台风的预报和监测。在我国的春、夏季中,雷雨、暴雨等作为多发性的灾害性天气,在监测和分析方面,如果运用常规的气象观测资料是非常困难的。利用具有高空间分辨率和高时间密度特点的卫星云图以及卫星产品,可以对对流系统的演变、发生、移动以及发展过程进行全方位的监测,从而为对流天气的分析和提前预警提供了非常重要的信息。
三、结语
摄影测量与遥感技术的应用已经逐渐步入信息化阶段。随着我国航空航天技术的不断发展,如何将各行各业的发展与摄影测量和遥感技术相结合从而推动我国经济的发展,已经成为未来摄影测量和遥感技术发展的主要方向。
【参考文献】
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分析航测遥感装备与技术的发展 第12篇
1.1 新型航测传感器
1.1.1 面阵传感器DMC
主要产品有Z/I公司的DMC和VEXCEL公司的UCD (U1tra CAM-D) 。以下是二者的特点优势: (1) Z/I Imaging与Carl Zeiss二者合作, 提供镜头部分零件, 其自身独特的性能是畸变小、分辨率高以及匀质响应。 (2) DMC在部分零件尺寸限制上, 采用了新的技术, 将八台CCD连接安置于光学光架结构内, 这样能够有效的减少干扰, 从而提高了影响的成像质量。 (3) DMC具有FMC功能, 能够在较少的光照环境中保持高分辨率, 在飞机航拍的使用中不会因为速度的变化影响到成像的质量。 (4) 分辨率高达12bit、彩色模型采用四频段, 在此基础上DMC能够完成一次性排设, 同时能够存储影像两千张。
1.1.2 不线阵和多线阵传感器
瑞士LH公司与德国宇航中心DLR共同合作制成的、最具代表性的一款传感器为ADS40, 其中结构是航天传感器材, 全色波段三条、彩色波段三条以及CCD阵列传感器, 具有红外线波段, 在操作过程中能够获取三点影响, 分别是前视、底点以及后视, 其成像的特点是百分之六十的三度重叠以及连续性的立体成像。自身的储存器是MM40, 存储能力非常雄厚, 而且能够在航测过程中记录四个小时的数据影响信息。
1.1.3 航空三维激光扫描与成像技术 (LIDAR)
LIDAR技术中综合了GPS、IMS以及激光测高计这三中技术, 在操作过程中使用激光测距以及航空摄影测量的技术原理, 在飞机上安置航空摄像机以及三维激光扫描仪器, 这样能够保证在航测过程中尽可能多的获取地球表面的三位信息以及影像数据。
1.2 低空航测平台
1.2.1 超轻型飞机低空遥感平台
超轻型飞机中安置低空数码遥感系统时, 是要满足遥感系统操作基本要求的, 超轻型飞机自身必须轻便灵活、操作简单、运行稳定、可以不使用专用飞机机场, 能够满足在公路、草地以及任何空旷场地降落的要求。这种遥感系统在操作过程中能够保持航测工作连续进行三个小时, 而且运输性能非常好, 遥感系统的投入成本与后期的检修维护费用非常低廉, 在操作过程中支持无遮挡垂直摄影, 同时可以忽略振动以及油烟的影响。
1.2.2 无人飞行器低空遥感系统
无人飞机设备的特点:投入成本低廉、运行安全、行动敏捷、维护简单。应用范围:以一种理想的平台模式被应用在军事与民事中。新型传感器的特点:设备体积较小、整体机具重量较轻、操作精准度较高。
1.2.3 GPS/IMU辅助航空摄影测量
GPS/IMU技术中有机融合了DGPS (Differential GPS) 以及Inertial Navigation System技术, 在航测过程中能够对移动物体进行监测, 并及时获取其空间位置以及三轴姿态的数据信息。于航空影像技术来说, 这是一种更加快捷、方便的测量方式。
2 高分辨率遥
高分辨率遥感卫星的技术主要分为以下几点: (1) 高分辨率遥感卫星中光学传感器在操作中的分辨率升至一米之内, 测绘选用比例尺可以是1∶10000。 (2) 在遥感技术中被广泛使用得是传感器类型是线阵列扫描式的, 这种设备自身能够发挥较强的指向功能。 (3) 技术中立体成像能力被强化, 同归立体能够凭借单一传感器进行获取。 (4) 操作过程中影像的精准度被提高。
3 微波遥感与高光谱遥感
微波遥感技术在操作过程中可以分为主动与被动两种形式。高光谱的形式是由电磁光谱范围内多窄波段传感器获取的图像而构成的。在监测过程中, 这种技术带来的信息不仅仅是信息量与光谱空间信息的增加, 同时对于地面环境的监测提供了更多的数据信息, 也就是实现了遥感监测目标质量上的升华。
4 结束语
综上所述, 是集中对新型航测遥感技术与装备的分析, 不断发展这种检测技术、完善设备质量与功能, 用以获取我国社会经济可持续发展所需要的时空信息, 从而为航测与遥感工作人员提供更缜密的工作环境, 使之有效发挥科学技术能力。
参考文献
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